Site minier du Bernardan (87 Jouac)
Etude hydrogéologique et hydrogéochimique BURGEAP 2012/2013
Tierce-expertise
BRGM 2015
Contexte général
Arrêté préfectoral n°2012-20 du 2012
Réalisation d’une étude hydrogéologique / géochimique du site et projet de confinement du stockage de résidus
• Etude du fonctionnement hydrogéologique et géochimique (Burgeap / Amphos 21 du 19/07/2012)
• APS de solutions de réaménagement du stockage de résidus de traitement de minerai du site du Bernardan (Burgeap / Sade du 09/04/2013)
Efficacité du fonctionnement de la station de traitement des eaux du site
• Audit technique de la station et essais laboratoire d’optimisation du procédé de traitement des eaux (SEPA août 2012)
Tierce expertise des mémoires techniques produits dans le cadre de ce projet
• Tierce expertise du projet de confinement du stockage de résidus de traitement (BRGM version provisoire d’avril 2015
- Pertinence de l’étude hydrogéologique et de la modélisation hydrogéologique : validité et représentativité des hypothèses, pertinence des modèles
- Pertinence de l’étude et de la modélisation géochimique : choix de la source, des cibles et des hypothèses,
1. Contexte du site - exploitation
MCO de 1978 à 1987 TMS de 1983 à 2001 Usine de 1979 à 2002
1 772 029 tonnes de minerai 8 732,28 tonnes d’Uranium Teneur de 4,9 ‰
Stockage de résidus de traitement de minerai d’Uranium
1 942 000 tonnes de résidus 85 TBq (fiche ANDRA LIM-07)
Vue du site pendant l’exploitation (vue aérienne 1993)
Stockage de résidu de traitements
MCO
Zone d’activité du Cherbois
STE
Vue du site après son réaménagement
Entre 2001 et 2003 :
Mise en sécurité TMS
Mise en sécurité et ennoyage en cours MCO
Usine démolie (stockage avec les résidus) et assainissement
radiologique de sols
Couverture du stockage par 2m de stériles miniers et de terre
Nouvelle station de traitement des eaux
Mise en place de clôtures autour du site
Conformément au dossier de
2. Contexte du site - réaménagement
Etude hydrogéochimique: Contexte
- Stockage de résidus miniers en quatre alvéoles aménagées et digue de ceinture
- résidus de traitement de minerai (sable avec environ 90 - 100 ppm d’U) - boues de traitement des eaux (gypse et oxy-hydroxydes de Fe et Al)
- Travaux miniers en cours de noyage
Gestion des eaux de surface
- Les TMS sont noyés, la MCO se remplit progressivement d’eau - Deux exutoires en pied de la digue, en aval. Un exutoire a l’Est
Traitement : Chaux + chlorure de Ba + floculant
Débit des exutoires
BGP280/1
Tableau 1 : Débit des exutoires du site mesurés le 04 avril 2012
Point Débit (m3/h) Débit (l/s)
Total des sorties nord du stockage 3.66 1.09
Exutoire ouest 2.82 0.84
Exutoire est 0.84 0.25
Fuite B7 1.5 0.45
Autres exutoires 0 0
TOTAL SITE 5.16 1.54
Fonctionnement hydraulique du stockage
Pluie
Percolation (200 mm/a)
infiltration
ruissellement
stockage
Nappe sables
exutoires
Écoulement souterrain
ruisseaux
Piézométrie
- Moyenne pluviométrique annuelle : 857 mm/an - Evapotranspiration : 62%
- 13 piézomètres captant les arènes (environ 18m prof.), 6 piézomètres captant le granite (environ 50m prof.) et 5 piézomètres captant les résidus / arènes
- Deux campagnes (février et avril 2012) de mesures de niveaux manuelles + 20 piézomètres avec mesures en continu de décembre 2011 à avril 2012
Nappe des arènes
Direction générale d’écoulement vers le nord-nord-ouest
Modèle et hypothèses hydrogéologiques
BGP280/1
Épaisseur (m) Conductivité hydraulique Porosité
Unité m m/j m/s -
Arène granitique 5 1,33 1,5 10-5 0,15
Granite fracturé 15 1,03 1,2 10-5 0,15
Granite sain Base à 0 m NGF 0,033 3,8 10-7 0,01
Granite sain affecté par les TMS Base à 0 m NGF 0,1 1,2 10-6 0,01
Temps relatif
Temps absolu approx
Niveau imposé à la MCO
Recharge dans tout le système
Recharge sous les résidus
Taux d’évaporation
lame libre
ans mm/an mm/an mm/j
1 - 10 1992-2001 156 m NGF 150 200 -
11-20 2002-2011 Calculé par le bilan
dans le plan d’eau 150 200 2
21-40 2012-2034 Calculé par le bilan
dans le plan d’eau 150 0 2
Etude du fonctionnement hydrogéologique et géochimique du site de Bernardan
Limites du système modélisé en 3D Epaisseurs de couches et paramètres
Variations temporelles de la simulation 3D
Percolation (200 mm/a)
Nappe sables et granite Écoulement souterrain
Ruisseaux
Recharge (150 mm/a) Recharge
Remplissage MCO
2002 2012 2022 2032 2042
Estimation de la remontée de la surface de l’eau à la MCO
Simulation de la piézométrie après remplissage de la MCO
BGP280/1
Niveaux piézométriques simulés à 10 ans et à 20 ans
Modélisation géochimique
Interaction des eaux (pluviales, porales, ..) avec les éléments « source » (résidus, boues de traitement, travaux miniers) en prenant en compte leur évolution géochimique
- La qualité des eaux souterraines n’est pas très affectée par la présence du Ra dans les eaux sous le stockage
- L’impact est un peu plus marqué pour l’U mais il reste très limité et du même ordre de grandeur que les références milieu
naturel (< 20 µg/l confirmé par les mesures actuelles)
Situation de référence : état actuel d’aménagement
BGP280/1
Situation à 20 ans (situation actuelle) : 2012
La situation à 0 an est celle de la constitution du stockage (1992)
Hypothèses et paramètres de calcul du transport de solutés
Soluté conservatif : traceur parfait (non réactif : pas de dégradation, ni fixation ni adsorption) hypothèse sécuritaire
Dilution par dispersion et diffusion
Valeurs de concentration exprimées de manière relative comprises en 0 et 1
Situation de référence : état actuel d’aménagement
• Flux massiques drainés en aval du stockage à 100 ans (2092), en
Situation à 40 ans : 2032 Situation à 100 ans : 2092 Situation à 20 ans : 2012
Solution globale n°1 – mise en place d’un couverture totale imperméable
BGP280/1
Situation à 20 ans (situation actuelle) :
2012
Situation à 40 ans : 2032
Situation à 100 ans : 2092
Solution globale n ° 2: réalisation d’une tranchée drainante et pompage
Caractéristique des travaux :
tranchée drainante sur 860 ml, un drain DN 200 mm PEHD avec rabattement de la nappe
mise en place d’un poste de relevage de 50 m3/h
canalisation de refoulement vers
station Tranchée drainante
Solution globale n°2 – Tranchée drainante
BGP280/1
Situation à 20 ans (situation actuelle) :
2012
Situation à 40 ans : 2032
Situation à 100 ans : 2092
Conclusions générales de l’étude (1/2)
Le panache reste à proximité du stockage et son extension est limitée en raison d’une dilution dans la nappe
Les valeurs mesurées en U et Ra dans les piézomètres en aval du site sont du même ordre de grandeur que celles mesurées dans les eaux souterraines du milieu naturel
Le comportement géochimique des résidus reste stable (terme source à de faibles quantités)
Conclusions générales de l’étude (2/2)
La mise en place d’une couverture imperméable pourra entrainer, à long terme, une diminution des débits mais n’entraine pas d’amélioration significative par rapport à la situation actuelle
La réalisation d’une tranchée drainante est plus efficace pour limiter, si nécessaire, le panache. Elle entraine une augmentation significative des flux collectés et une importante dilution
Le remplissage de la MCO sera atteint dans environ 15 ans.
Une partie de l’eau infiltrée sous les résidus s’écoule vers la MCO
Tierce expertise BRGM
Tiers expert proposé par l’exploitant et soumis à l’approbation de la DREAL → choix du BRGM validé par DREAL
Cahier des charges établi par la DREAL
Réunion de cadrage et lancement (14 novembre 2014)
Transmission du rapport d’étape du BRGM et remarques (19 décembre 2014)
Réponses du pétitionnaire (7 avril 2015)
Réception du rapport final (provisoire) (23 avril 2015)
Attente du rapport final validé (en cours de processus qualité au BRGM)
Avis du tiers expert (après réponses du pétitionnaire)
Fonctionnement hydrogéologique du site
Réponses partiellement satisfaisantes:
• Existence de deux nappes distinctes au droit du site (dans les arènes, les granites fissurés et les granites sains)?
• Non pris en compte d’évènement exceptionnels (assèchement des arènes, évolution piézométrique régionale entrainant une remontée possible de la nappe dans les résidus)
- Pour y répondre: Enregistrement en continu des niveaux piézométriques sur plusieurs années, création de plusieurs piézomètres au droit du stockage pour capter distinctement les eaux des résidus , les arènes, les granites fissurés et les granites sains fracturés et suivi de la qualité de ces eaux
Modélisation hydrogéochimique
Réponses pertinentes et complètes:
• Mais reposent sur les hypothèses du modèle hydrogéologique (cf. remarques ci-dessus)
Confinement des résidus
Réponses globalement insatisfaisantes (couverture) et satisfaisantes (tranchée drainante):
• Absence de proposition d’une couche de drainage dans la structure du dispositif de confinement
- Pour y répondre: APD après APS (si confinement nécessaire)
• La tranchée drainante, compte tenu du contexte hydrogéologique du site, semble le dispositif le plus approprié pour confiner le stock de résidus (mais débit important et effet de dilution)
